Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Исследование двухфазного течения в осецентробежном колесе методами гидродинамического моделирования

# 09, сентябрь 2014
DOI: 10.7463/0914.0725724
Файл статьи: SE-BMSTU...o064.Pdf (2750.77Кб)
авторы: Ломакин В. О., Петров А. И., Кулешова М. С.

УДК 62-137

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

В статье содержится методика исследования течения в проточной части принципиально нового осецентробежного насоса методами гидродинамического моделирования в программном пакете STAR CCM+.    Задачей исследования было определение нормальных и кавитационных характеристик насоса с новым типом проточной части, а также оптимизация геометрических параметров такого насоса. Эта задача решалась авторами на примере насоса для горячего теплоносителя, к кавитационным качествам и энергоэффективности которого предъявлялись высокие требования (гидравлический КПД до 87%, критическое значение кавитационного запаса до 2,2 м).
Также уделено внимание методам численного  решения задачи моделирования двухфазного течения в таком насосе, что необходимо для более точного моделирования кавитационных явлений в насосе и исследованию работы на жидкостях с высоким газосодержанием.
Гидродинамическое моделирование проводилось на вычислительном кластере кафедры Э-10 МГТУ им. Н.Э. Баумана, течение в насосе моделировалось в нестационарной постановке задачи с использованием расчётной сетки размером в 1,5 миллиона ячеек. Одновременно в МГТУ им. Н.Э. Баумана был изготовлен методом 3D-печати и испытан на стенде кафедры макет насоса, результаты испытаний которого и сравнение их с расчетными данными также приведены в статье. Погрешность результатов расчета по напору насоса не превышает 5%.
Результаты моделирования могут представлять интерес как для специалистов в области гидродинамического моделирования, так и для проектировщиков подобных насосов. Авторы также сообщают об изготовлении полноразмерного опытного образца данного насоса с целью проведения его дальнейших испытаний и верификации изложенных в статье расчетных данных, в первую очередь, в части кавитационных характеристик
В статье содержится методика исследования течения в проточной части принципиально нового осецентробежного насоса методами гидродинамического моделирования в программном пакете STAR CCM+.

Список литературы
  1. Brennen C.E. Fundamentals of Multiphase Flows. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. 410 p.
  2. Wilcox D.C. Turbulence Modeling for CFD. 3rd ed. DCW Industries, 2006. 515 с.
  3. Ding H., Visser F.C., Jiang Y., Furmanczyk M. Demonstration and Validation of a 3D CFD Simulation Tool Predicting Pump Performance and Cavitation for Industrial Applications //Journal of Fluids Engineering. 2011. Vol . 133, no . 1. P . 011101-011101-14. DOI :10.1115/1.4003196
  4. Васин В.А., Анкудинов А.А., Циммерман С.Д. Основные направления развития гидромашиностроения на Калужском турбинном заводе // Вестник ЮУрГУ. Сер. Машиностроение. 2005. № 1 (41). С. 58-64.
  5. Карелин В.Я. Кавитационные явления в центробежных и осевых насосах. М.: Машиностроение, 1976. 325 с.
  6. Кнэпп Р., Дейли Дж., Хеммит Ф. Кавитация: пер. с англ. М.: Мир, 1974. 687 с.
  7. Крючков А.Н. Акустико-вихревой резонанс шнека авиационного топливного насоса // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2006. № 1. С. 93-100.
  8. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа : учеб. для вузов. 7-е изд., испр. М.: Дрофа, 2003. 840 с. (Классики отечественной науки).
  9. Ломакин В.О., Петров А.И. Верификация результатов расчета в пакете гидродинамического моделирования STAR-CCM+ проточной части центробежного насоса АХ 50-32-200 // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2012. Cпец. вып. C. 6-9.
  10. Ломакин В.О. Численное моделирование проточных частей макетов насосов и верификация результатов моделирования путем сравнения экспериментально полученных величин с расчетными // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2012. № 5. С. 52-62. DOI: 10.7463/0512.0356070
  11. Ломакин В.О. Разработка метода оптимального проектирования отводящего устройства нефтяного магистрального насоса: автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 2013. 21 с.
  12. Перник А.Д. Проблемы кавитации. Л.: Судостроение, 1966. 439 с.
  13. Петров В.И., Чебаевский В.Ф. Кавитация в высокооборотных лопастных насосах. М.: Машиностроение, 1982. 191 с.
  14. Пирсол И. Кавитация: пер. с англ. М.: Мир, 1975. 96 с.
  15. Пиунов В.Ю., Константинов Р.И., Кузнецов А.Л., Фабрин Ю.Н., Холопова И.Ю. Современные направления повышения всасывающей способности насосов ЖРД // Двигатель. 2013. № 3 (87). С. 40-42.
  16. Patankar S. Numerical Heat Transfer and Fluid Flow. New York: Hemisphere Publishing Corporation, 1980.
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2020 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)